Aproveitando a Visão da Mosca-das-Frutas para Melhorar o Controle de Voo de Robôs

Ao examinar como moscas-das-frutas usam movimentos oculares para melhorar o controle de voo com uma velocidade de reação estonteante — cerca de 30 vezes mais rápida que o piscar de um olho — pesquisadores detalharam uma estrutura para imitar essa habilidade em robótica. A equipe estudou os movimentos de moscas-das-frutas presas em um simulador de voo de realidade virtual construído com luzes LED e gravado usando câmeras de alta velocidade.

A equipe foi capaz de determinar como as moscas-das-frutas usam movimentos oculares para coordenar rapidamente suas asas em resposta ao que estavam vendo. Como os olhos das moscas são fixos na cabeça, os pesquisadores rastrearam movimentos da cabeça para inferir para onde as moscas estavam olhando. Estabilizar o olhar é um fenômeno comum que a maioria dos seres vivos pode fazer; por exemplo, humanos movem perfeitamente seus olhos, cabeça e/ou corpo para escanear uma sala.

Embora grande parte da pesquisa anterior nesta área tenha focado em movimentos das asas, entender como animais como moscas usam movimentos oculares ativos para controlar o voo poderia melhorar muito a robótica. Atualmente, a maioria dos robôs tem sensores estacionários, mantendo sensoriamento e movimento desacoplados. Mas ao emular melhor os olhos e o cérebro através da coordenação de sensores visuais capazes de se mover no corpo, o controle de voo de robôs poderia ser vastamente melhorado.

Para apoiar esta teoria, os pesquisadores determinaram que os olhos da mosca-das-frutas eram capazes de reagir quatro vezes mais rápido que o corpo ou as asas do animal. Essas reações também eram firmemente acopladas, demonstrando que as moscas dependem fortemente de movimentos oculares para coordenar seus movimentos das asas. Seus olhos podem controlar e estabilizar sua visão melhor do que se pensava originalmente, reduzindo o desfoque de movimento.

Além disso, eles descobriram que quando as moscas tiveram cola cuidadosamente aplicada em suas cabeças e então gravadas no simulador de voo de realidade virtual, a restrição de seus movimentos de cabeça teve um impacto dramático no desempenho de voo. Um princípio importante descoberto foi que os olhos das moscas desaceleram o movimento visual que entra no cérebro e este processo melhora seu comportamento de voo. Demonstrado neste trabalho, os pesquisadores acreditam que desvendar os segredos do mundo biológico poderia ter amplas implicações para a tecnologia.